Nuevo material compuesto, el nanotubo de diamante
La técnica, desarrollada por investigadores del ANL (Argonne National Laboratory), ha logrado la primera síntesis que se hace con éxito de un compuesto diamante-nanotubo.
El material resultante tiene aplicaciones potenciales en revestimientos de baja fricción y gran resistencia al desgaste, apoyos catalíticos para las células de combustible, electrónica de alto voltaje, sistemas microelectromecánicos / nanoelectromecánicos (MEMS / NEMS), dispositivos de radiofrecuencia de bajo consumo energético y gran ancho de banda, tecnología para la generación de energía termoiónica, pantallas planas de bajo consumo de energía, y almacenamiento de hidrógeno.
El diamante tiene fama de ser el material más duro, debido a su capacidad de resistirse a la presión, a la deformación permanente, y a ser rayado.
Los nanotubos de carbono, que consisten en hojas de carbono grafítico envueltas para formar tubos, con diámetros de sólo algunos nanómetros, son las estructuras más fuertes porque pueden resistir fuerzas tensoras por gramo más altas que las soportadas por cualquier otra forma estructural conocida.
El diamante es duro debido a su estructura atómica densa, y la fuerza de los enlaces entre sus átomos. Cuanto mayor es la distancia entre los átomos, más débiles son los enlaces entre ellos. La fuerza de los enlaces del carbono y su pequeño tamaño permiten formar una malla más densa y fuerte de enlaces atómicos que la de cualquier otro material.
Sin embargo, el diamante tiene sus desventajas. Es un material quebradizo y normalmente no es conductor de la electricidad. Los nanotubos, por otra parte, son increíblemente fuertes y también muy buenos conductores eléctricos. Integrar estos atributos en materiales reales ha demostrado ser difícil, hasta ahora.
Integrando estas dos nuevas formas del carbono a escala nanométrica en un nuevo material se logra combinar las propiedades de ambos materiales, el diamante y los nanotubos.
El nuevo material híbrido se creó usando diamante ultrananocristalino, una nueva forma de carbono desarrollada en el ANL. Los investigadores hicieron crecer simultáneamente los dos materiales, diamante ultrananocristalino y nanotubos de carbono, en densas películas delgadas.
El próximo paso es desarrollar técnicas de modelado para controlar la posición y orientación relativas del diamante ultrananocristalino y los nanotubos de carbono dentro del material.
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